题目内容
如图所示为一种获得高能粒子的装置．环形区域内存在垂直纸面向外、大小可调节的均匀磁场．质量为m、电量为＋q的粒子在环中做半径为R的圆周运动．A、B为两块中心开有小孔的极板，原来电势都为零，每当粒子飞经A板时，A板电势升高为＋U，B板电势仍为零，粒子在两板间的电场中得到加速．第当粒子离开时，A板电势又降到零．粒子在电场一次次加速下动能不断增大，而绕行半径不变．
(1)设t＝0时，粒子静止在A板小孔处，在电场作用下加速，并开始绕行第一圈，求粒子绕行n圈回到A板时获得的总动能En．
(2)为使粒子始终保持在半径为R的圆轨道上运动，磁场必须周期性递增，求粒子绕行第n圈时磁感应强度B．
(3)求粒子绕行n圈所需的总时间tn(设极板间距远小R)
(4)在图中画出A板电势U与时间t的关系(从t＝0起画到粒子第四次离开B极板)
(5)在粒了绕行的整个过程中，A板电势可否始终保持＋U？为什么？
答案：
解析：
解析：
本题是回旋加速器原理图：
(1)En＝Ek＝nqU
(2)
(3)
(4)图略
(5)不可以．因为这样会使粒子在AB两板之间飞行时，电场力对其做功＋qU，从而使之加速；在AB板之外飞行时，电场力又对其做功－qu，从而使之减速．粒子绕行一周电场对其所做的总功为零，能量不会增加．
练习册系列答案
学而优衔接教材南京大学出版社系列答案
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美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器，应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量，使人类在获得以较高能量带电粒子方面前进了一步，如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在A、C板间，带电粒子从P0处静止释放，并沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，盒缝间隙很小，可以忽略不计．对于这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是（ ）
